Permanente magneten. Magnetische fluxschakelsystemen Toevoeging van magnetische velden van permanente magneten

Om te begrijpen hoe je de sterkte van een magneet kunt vergroten, moet je het magnetisatieproces begrijpen. Dit gebeurt als de magneet in een extern magnetisch veld wordt geplaatst tegenoverliggende kant naar de originele. Een toename van het vermogen van de elektromagneet treedt op wanneer de stroomtoevoer toeneemt of de windingen van de wikkeling worden vermenigvuldigd.

Met een standaardset kunt u de sterkte van een magneet vergroten benodigde apparatuur: lijm, een set magneten (je hebt permanente nodig), een stroombron en een geïsoleerde draad. Ze zullen nodig zijn om de methoden te implementeren om de sterkte van een magneet te vergroten, die hieronder worden weergegeven.

Versterking met een krachtigere magneet

Deze methode impliceert het gebruik van meer krachtige magneet om het origineel te versterken. Om dit te implementeren, moet je de ene magneet in het externe magnetische veld van een andere magneet plaatsen, die een groter vermogen heeft. Voor hetzelfde doel worden ook elektromagneten gebruikt. Nadat je een magneet in het veld van een ander hebt gehouden, zal er versterking optreden, maar de specificiteit ligt in de onvoorspelbaarheid van de resultaten, aangezien een dergelijke procedure voor elk element afzonderlijk zal werken.

Versterking door toevoeging van andere magneten

Het is bekend dat elke magneet twee polen heeft, en elke magneet trekt elkaar aan tegenovergestelde teken andere magneten, maar de overeenkomstige trekt niet aan, maar stoot alleen af. Hoe je de kracht van een magneet kunt vergroten met behulp van lijm en extra magneten. Hierbij worden andere magneten toegevoegd om het uiteindelijke vermogen te vergroten. Hoe meer magneten er immers zijn, hoe meer er zullen zijn meer kracht. Het enige waar rekening mee gehouden moet worden is de verbinding van magneten met gelijksoortige polen. Daarbij zullen ze elkaar afstoten, volgens de wetten van de natuurkunde. Maar de uitdaging is het lijmen, ondanks de fysieke problemen. Het is beter om lijm te gebruiken die is ontworpen voor het lijmen van metalen.

Curie Point-verbeteringsmethode

In de wetenschap bestaat het concept van het Curiepunt. Het versterken of verzwakken van een magneet kan worden gedaan door deze ten opzichte van dit punt zelf te verwarmen of af te koelen. Opwarming boven het Curiepunt of sterke afkoeling (veel daaronder) zal dus tot demagnetisatie leiden.

Opgemerkt moet worden dat de eigenschappen van een magneet bij verwarming en koeling ten opzichte van het Curiepunt een abrupte eigenschap hebben, dat wil zeggen dat, nadat de juiste temperatuur is bereikt, het vermogen kan worden vergroot.

Methode nr. 1

Als de vraag rijst hoe je een magneet sterker kunt maken als de sterkte ervan wordt geregeld door elektrische stroom, dan kan dit worden gedaan door de stroom die aan de wikkeling wordt geleverd te vergroten. Hier is er een proportionele toename van het vermogen van de elektromagneet en de stroomvoorziening. Het belangrijkste is ⸺ geleidelijke voeding om burn-out te voorkomen.

Methode nr. 2

Om deze methode te implementeren, moet het aantal beurten worden vergroot, maar de lengte moet hetzelfde blijven. Dat wil zeggen, u kunt een of twee extra rijen draad maken, zodat het totale aantal beurten groter wordt.

In dit gedeelte worden manieren besproken om de sterkte van een magneet thuis te vergroten; experimenten kunnen worden besteld op de MirMagnitov-website.

Versterking van een gewone magneet

Er rijzen veel vragen wanneer gewone magneten hun directe functies niet meer vervullen. Dit gebeurt vaak vanwege het feit dat huishoudelijke magneten niet zulke magneten zijn, omdat het in feite gemagnetiseerde metalen onderdelen zijn die na verloop van tijd hun eigenschappen verliezen. Het is onmogelijk om de kracht van dergelijke onderdelen te vergroten of ze terug te brengen naar hun oorspronkelijke eigenschappen.

Opgemerkt moet worden dat het geen zin heeft om er magneten aan te bevestigen, zelfs krachtigere, omdat wanneer ze met omgekeerde polen zijn verbonden, het externe veld veel zwakker wordt of volledig wordt geneutraliseerd.

Dit kunt u controleren met een gewoon huishoudelijk muggengordijn, dat in het midden met magneten gesloten moet worden. Als je sterkere magneten bovenop zwakke initiële magneten bevestigt, zal het gordijn daardoor doorgaans zijn verbindingseigenschappen verliezen door aantrekking, omdat de tegenovergestelde polen elkaars externe velden aan elke kant neutraliseren.

Experimenten met neodymiummagneten

Neomagnet is behoorlijk populair, de samenstelling: neodymium, boor, ijzer. Deze magneet heeft een hoog vermogen en is bestand tegen demagnetisatie.

Hoe neodymium versterken? Neodymium is zeer gevoelig voor corrosie, dat wil zeggen dat het snel roest, daarom zijn neodymiummagneten bedekt met nikkel om de levensduur te verlengen. Ze lijken ook op keramiek en zijn gemakkelijk te breken of te barsten.

Maar probeer zijn kracht te vergroten kunstmatig het heeft geen zin, omdat het een permanente magneet is, heeft het een bepaald niveau van kracht voor zichzelf. Daarom, als je een krachtiger neodymium nodig hebt, is het beter om het aan te schaffen, rekening houdend met de vereiste sterkte van de nieuwe.

Conclusie: het artikel bespreekt het onderwerp hoe je de sterkte van een magneet kunt vergroten, inclusief hoe je de kracht van een neodymiummagneet kunt vergroten. Het blijkt dat er verschillende manieren zijn om de eigenschappen van een magneet te vergroten. Omdat er eenvoudigweg gemagnetiseerd metaal is waarvan de sterkte niet kan worden vergroot.

Meest eenvoudige manieren: gebruik van lijm en andere magneten (ze moeten met identieke polen worden gelijmd), evenals een krachtigere, in het externe veld waarvan de originele magneet zich moet bevinden.

Er worden methoden overwogen om de sterkte van een elektromagneet te vergroten, die bestaan uit extra wikkeling met draden of het vergroten van de stroomstroom. Het enige waarmee rekening moet worden gehouden, is de sterkte van de stroom voor de veiligheid en beveiliging van het apparaat.

Conventionele en neodymiummagneten zijn niet in staat hun eigen vermogen te vergroten.

a) Algemene informatie. Om een constant magnetisch veld te creëren in een aantal elektrische apparaten Er wordt gebruik gemaakt van permanente magneten, die zijn gemaakt van hardmagnetisch materiaal met een brede hysteresislus (Fig. 5.6).

De werkzaamheden van een permanente magneet vinden plaats in het gebied van H= 0 naar H = - N s. Dit deel van de lus wordt de demagnetisatiecurve genoemd.

Laten we de basisrelaties bekijken in een permanente magneet die de vorm heeft van een torus met één kleine opening B(Afb. 5.6). Vanwege de toroïdale vorm en de kleine opening kunnen lekfluxen in een dergelijke magneet worden verwaarloosd. Als de opening klein is, kan het magnetische veld daarin als uniform worden beschouwd.

Afb.5.6. Demagnetisatiecurve van permanente magneten

Als we het uitpuilen verwaarlozen, dan is de inductie in de opening IN & en in de magneet IN zijn hetzelfde.

Gebaseerd op de totale huidige wetgeving met gesloten lusintegratie 1231 rijst. wij krijgen:

Afb.5.7. Permanente magneet in de vorm van een ringkern

De veldsterkte in de spleet is dus tegengesteld gericht aan de sterkte in het magneetlichaam. Voor een gelijkstroomelektromagneet met een vergelijkbare vorm van het magnetische circuit, zonder rekening te houden met verzadiging, kunnen we schrijven:

Als je dat vergelijkt, zie je dat in het geval van een permanente magneet n. c, waardoor een flux in de werkspleet ontstaat, is het product van de spanning in het lichaam van de magneet en de lengte ervan met het tegenovergestelde teken - Hl.

Profiteren van het feit dat

, (5.29)

, (5.30)

Waar S- poolgebied; - geleidbaarheid van de luchtspleet.

De vergelijking is de vergelijking van een rechte lijn die door de oorsprong van coördinaten in het tweede kwadrant loopt onder een hoek a met de as N. Rekening houdend met de schaal van inductie t erin en spanning tn hoek a wordt bepaald door de gelijkheid

Sinds inductie en spanning magnetisch veld in het lichaam van een permanente magneet zijn verbonden door een demagnetisatiecurve, vervolgens het snijpunt van de aangegeven rechte lijn met de demagnetisatiecurve (punt A in Fig. 5.6) en bepaalt de toestand van de kern bij een gegeven opening.

Met een gesloten circuit en

Met groei B geleidbaarheid van de werkspleet en tga afnemen, de inductie in de werkspleet neemt af en de veldsterkte in de magneet neemt toe.

Een van belangrijke kenmerken permanente magneet is de energie van het magnetische veld in de werkspleet Gew. Gezien het feit dat het veld in de opening uniform is,

De waarde vervangen Nb wij krijgen:

, (5.35)

waarbij VM het volume van het magneetlichaam is.

De energie in de werkspleet is dus gelijk aan de energie in de magneet.

Productafhankelijkheid B(-N) in de inductiefunctie wordt getoond in Fig. 5.6. Uiteraard voor punt C, waarbij B(-N) zijn maximale waarde bereikt, bereikt de energie in de luchtspleet ook zijn grootste waarde, en vanuit het oogpunt van het gebruik van een permanente magneet is dit punt optimaal. Er kan worden aangetoond dat punt C, dat overeenkomt met het maximum van het product, het snijpunt is met de bundeldemagnetisatiecurve OK, getekend door een punt met coördinaten en .

Laten we het effect van de kloof eens nader bekijken B door de hoeveelheid inductie IN(Afb. 5.6). Als de magneet gemagnetiseerd was met een opening B, dan zal na het verwijderen van het externe veld een inductie tot stand worden gebracht in het lichaam van de magneet die overeenkomt met het punt A. De positie van dit punt wordt bepaald door spleet b.

Verklein de afstand tot de waarde , Dan

. (5.36)

Naarmate de opening kleiner wordt, neemt de inductie in het magneetlichaam toe, maar het proces van het veranderen van de inductie volgt niet de demagnetisatiecurve, maar langs een tak van een privé-hysteresislus AMD. Inductie IN 1 wordt bepaald door het snijpunt van deze tak met een straal die onder een hoek met de as is getekend - N(punt D).

Als we de kloof opnieuw vergroten tot de waarde B, dan daalt de inductie naar de waarde IN, bovendien afhankelijkheid V (H) wordt per vestiging bepaald DNA privé hysteresislus. Typisch een gedeeltelijke hysteresislus AMDNA is vrij smal en wordt vervangen door een rechte ADVERTENTIE. dat heet directe terugkeer. De helling ten opzichte van de horizontale as (+ H) van deze rechte lijn wordt de rendementscoëfficiënt genoemd:

. (5.37)

De demagnetisatie-eigenschappen van een materiaal worden meestal niet volledig gegeven, maar alleen de verzadigingsinductiewaarden worden gespecificeerd. Beste, resterende inductie In g, dwangkracht N s. Om een magneet te berekenen, is het noodzakelijk om de gehele demagnetisatiecurve te kennen, die voor de meeste harde magnetische materialen goed wordt benaderd door de formule

De demagnetisatiecurve uitgedrukt door (5.30) kan eenvoudig grafisch worden uitgezet als de B s, B r.

B) Bepaling van de flux in de werkspleet voor een bepaald magnetisch circuit. In een echt systeem met een permanente magneet verschilt de flux in de werkspleet van de flux in het neutrale gedeelte (het midden van de magneet) vanwege de aanwezigheid van lekkage en uitpuilende fluxen (Fig.).

De stroming in het neutrale gedeelte is gelijk aan:

, (5.39)

waar is de stroming in het neutrale gedeelte;

Uitpuilende stroming aan de polen;

Lekkageflux;

Werkstroom.

De verstrooiingscoëfficiënt o wordt bepaald door de gelijkheid

Als we aannemen dat de stromen worden dus gecreëerd door hetzelfde magnetische potentiaalverschil

. (5.41)

We vinden de inductie in het neutrale gedeelte door te definiëren:

en met behulp van de demagnetisatiecurve Fig. 5.6. De inductie in de werkafstand is gelijk aan:

omdat de stroming in de werkspleet meerdere malen kleiner is dan de stroming in het neutrale gedeelte.

Heel vaak vindt de magnetisatie van het systeem plaats in een niet-gemonteerde staat, wanneer de geleidbaarheid van de werkspleet wordt verminderd als gevolg van de afwezigheid van onderdelen gemaakt van ferromagnetisch materiaal. In dit geval wordt de berekening uitgevoerd met behulp van direct rendement. Als de lekfluxen aanzienlijk zijn, wordt aanbevolen om de berekening in secties uit te voeren, net als bij een elektromagneet.

Lekkagefluxen spelen bij permanente magneten een veel grotere rol dan bij elektromagneten. Feit is dat de magnetische permeabiliteit van harde magnetische materialen aanzienlijk lager is dan die van zachte magnetische materialen waaruit systemen voor elektromagneten zijn gemaakt. Lekkagefluxen veroorzaken een aanzienlijke daling van de magnetische potentiaal langs de permanente magneet en verminderen n. s, en dus de stroming in de werkspleet.

De dissipatiecoëfficiënt van voltooide systemen varieert binnen vrij ruime grenzen. De berekening van de verstrooiingscoëfficiënt en de verstrooiingsfluxen gaat met grote moeilijkheden gepaard. Daarom wordt aanbevolen om bij het ontwikkelen van een nieuw ontwerp de waarde van de dissipatiecoëfficiënt te bepalen op een speciaal model waarin de permanente magneet wordt vervangen door een elektromagneet. De magnetiserende wikkeling wordt zo gekozen dat de vereiste flux in de werkspleet wordt verkregen.

Afb.5.8. Magnetisch circuit met een permanente magneet en lekkage en uitpuilende fluxen

c) Bepalen van de grootte van de magneet op basis van de benodigde inductie in de werkspleet. Deze taak is zelfs moeilijker dan het bepalen van de stroom met bekende afmetingen. Bij het kiezen van de afmetingen van een magnetisch circuit streeft men er meestal naar om de inductie te waarborgen B0 en spanning H 0 in het neutrale gedeelte kwam overeen met de maximale waarde van het product H 0 V 0 . In dit geval zal het volume van de magneet minimaal zijn. De volgende aanbevelingen worden gegeven voor de materiaalkeuze. Als het nodig is om een grote inductiewaarde met grote gaten te verkrijgen, dan het meeste geschikt materiaal is Magnico. Als het bij een grote opening nodig is om kleine inducties te creëren, dan kan Alnisi worden aanbevolen. Met kleine werkopeningen en groot belang inductie is het raadzaam om alni te gebruiken.

De dwarsdoorsnede van de magneet wordt gekozen uit de volgende overwegingen. De inductie in het neutrale gedeelte wordt gelijk gekozen aan Op 0. Dan de stroming in het neutrale gedeelte

waar komt de doorsnede van de magneet vandaan?

.
Inductiewaarden in de werkopening Op blz en poolgebied krijgen hoeveelheden. Het moeilijkste is om de waarde van de coëfficiënt te bepalen verstrooiing. De waarde ervan hangt af van het ontwerp en de inductie in de kern. Als de magneetdoorsnede groot is, worden meerdere parallel geschakelde magneten gebruikt. De lengte van de magneet wordt bepaald op basis van de voorwaarde voor het creëren van de noodzakelijke n.s. in de werkspleet bij spanning in het magneetlichaam H 0:

Waar B p - de grootte van de werkopening.

Na het selecteren van de hoofdafmetingen en het ontwerpen van de magneet wordt een verificatieberekening uitgevoerd volgens de eerder beschreven methode.

d) Stabilisatie van magneetkarakteristieken. Tijdens de werking van de magneet wordt een afname van de flux in de werkspleet van het systeem waargenomen - veroudering van de magneet. Er zijn structurele, mechanische en magnetische veroudering.

Structurele veroudering treedt op vanwege het feit dat na het uitharden van het materiaal er interne spanningen in ontstaan en het materiaal een heterogene structuur krijgt. Tijdens bedrijf wordt het materiaal homogener en verdwijnen interne spanningen. In dit geval de residuele inductie In t en coërciviteit N s zijn aan het afnemen. Om structurele veroudering tegen te gaan, wordt het materiaal onderworpen aan een warmtebehandeling in de vorm van ontlaten. In dit geval verdwijnen interne spanningen in het materiaal. De kenmerken worden stabieler. Aluminium-nikkellegeringen (alni, enz.) vereisen geen structurele stabilisatie.

Mechanische veroudering Ontstaat door schokken en trillingen van de magneet. Om de magneet ongevoelig te maken voor mechanische belasting wordt deze onderworpen aan kunstmatige veroudering. Voordat ze in het apparaat worden geïnstalleerd, worden magneetmonsters onderworpen aan dezelfde schokken en trillingen die optreden tijdens bedrijf.

Magnetische veroudering is een verandering in de eigenschappen van een materiaal onder invloed van externe magnetische velden. Een positief extern veld verhoogt de inductie langs de directe retour, en een negatief extern veld vermindert deze langs de demagnetisatiecurve. Om de magneet stabieler te maken wordt deze onderworpen aan een demagnetiserend veld, waarna de magneet op de retourleiding inwerkt. Door de lagere helling van de retourleiding wordt de invloed van externe velden verminderd. Bij het berekenen van magnetische systemen met permanente magneten moet er rekening mee worden gehouden dat tijdens het stabilisatieproces de magnetische flux met 10-15% afneemt.

Schakelsystemen magnetische flux gebaseerd op het schakelen van de magnetische flux ten opzichte van verwijderbare spoelen.
De essentie van de CE-apparaten die op internet worden beoordeeld, is dat er een magneet is, waarvoor we één keer betalen, en dat er een magnetisch veld van de magneet is, waarvoor niemand geld betaalt.
De vraag is of het nodig is om in transformatoren met schakelende magnetische flux omstandigheden te creëren waaronder het magnetische veld beheersbaar wordt en wij het kunnen sturen. onderbreken. zo omleiden. zodat de schakelenergie minimaal of kosteloos is

Om opties voor deze systemen te overwegen, besloot ik nieuwe ideeën te bestuderen en mijn gedachten hierover te presenteren.

Om te beginnen wilde ik kijken naar welke magnetische eigenschappen een ferromagnetisch materiaal heeft, enz. Magnetische materialen hebben een coërcitiekracht.

Dienovereenkomstig wordt de door cyclus of cyclus verkregen dwangkracht in beschouwing genomen. Dienovereenkomstig aangewezen en

De dwangkracht is altijd groter. Dit feit wordt verklaard door het feit dat in het rechter halfvlak van de hysteresisgrafiek de waarde groter is dan , met de hoeveelheid:

In het linkerhelftvlak is het daarentegen kleiner dan , met een hoeveelheid . Dienovereenkomstig zullen in het eerste geval de curven zich boven de curven bevinden, en in het tweede geval eronder. Dit maakt de hysteresiscyclus smaller dan de cyclus.

Dwingende kracht

Dwangkracht - (van het Latijnse coercitio - retentie), de waarde van de magnetische veldsterkte die nodig is voor volledige demagnetisatie van een ferro- of ferrimagnetische substantie. Gemeten in Ampère/meter (SI-systeem). Op basis van de grootte van de coërcitiefkracht worden de volgende magnetische materialen onderscheiden:

Zachtmagnetische materialen zijn materialen met een lage coërciviteit die tot verzadiging worden gemagnetiseerd en opnieuw worden gemagnetiseerd in relatief zwakke magnetische velden met een sterkte van ongeveer 8-800 a/m. Na omkering van de magnetisatie vertonen ze uitwendig geen magnetische eigenschappen, aangezien ze bestaan uit willekeurig georiënteerde gebieden die tot verzadiging zijn gemagnetiseerd. Een voorbeeld zijn verschillende staalsoorten. Hoe meer dwangkracht een magneet heeft, hoe beter hij bestand is tegen demagnetiserende factoren. Hardmagnetische materialen zijn materialen met een hoge coërcitiefkracht die tot verzadiging worden gemagnetiseerd en opnieuw worden gemagnetiseerd in relatief sterke magnetische velden met een sterkte van duizenden en tienduizenden a/m. Na magnetisatie blijven harde magnetische materialen permanente magneten vanwege de hoge waarden van coërciviteit en magnetische inductie. Voorbeelden zijn zeldzame aardmagneten NdFeB en SmCo, hardmagnetische ferrieten van barium en strontium.

Naarmate de massa van het deeltje toeneemt, neemt de kromtestraal van het traject toe, en volgens de eerste wet van Newton neemt de traagheid ervan toe.

Bij toenemende magnetische inductie neemt de kromtestraal van het traject af, d.w.z. De centripetale versnelling van het deeltje neemt toe. Bijgevolg zal onder invloed van dezelfde kracht de verandering in de deeltjessnelheid kleiner zijn en zal de kromtestraal van het traject groter zijn.

Naarmate de lading van het deeltje toeneemt, neemt de Lorentz-kracht (magnetische component) toe, en daarom neemt ook de centripetale versnelling toe.

Wanneer de bewegingssnelheid van een deeltje verandert, verandert de kromtestraal van zijn traject en verandert de centripetale versnelling, wat volgt uit de wetten van de mechanica.

Als een deeltje door inductie in een uniform magnetisch veld vliegt IN onder een andere hoek dan 90°, dan verandert de horizontale component van de snelheid niet, maar verkrijgt de verticale component onder invloed van de Lorentzkracht centripetale versnelling, en zal het deeltje een cirkel beschrijven in een vlak loodrecht op de vector van magnetische inductie en snelheid. Door de gelijktijdige beweging in de richting van de inductievector beschrijft het deeltje een spiraallijn en zal het met regelmatige tussenpozen terugkeren naar de oorspronkelijke horizontaal, d.w.z. steek deze op gelijke afstand over.

De reminteractie van magnetische velden wordt Foucault-stromen genoemd

Zodra het circuit in de inductor gesloten is, beginnen twee tegengestelde stromen rond de geleider te werken. Volgens de wet van Lenz: positieve ladingen Het elektrogas (ether) begint zijn schroefbeweging en activeert de atomen waardoor een elektrische verbinding tot stand wordt gebracht. Daarom is het onmogelijk om de aanwezigheid van magnetische actie en reactie te verklaren.

Hiermee verklaar ik de remming van het opwindende magnetische veld en de oppositie ertegen in een gesloten circuit, het remeffect in de elektrische generator (mechanisch remmen of de weerstand van de rotor van de elektrische generator tegen de mechanisch uitgeoefende kracht en de weerstand ( remmen) van de Foucault-stroom naar de vallende neodymiummagneet die in de koperen buis valt.

Iets over magnetische motoren

Het principe van het schakelen van magnetische fluxen wordt hier ook toegepast.
Maar het is gemakkelijker om verder te gaan met tekeningen.

Hoe dit systeem zou moeten werken.

De middelste spoel is verwijderbaar en werkt op een relatief grote pulslengte, die wordt gecreëerd door de doorgang van magnetische fluxen van de in het diagram weergegeven magneten.
De pulslengte wordt bepaald door de inductie van de spoel en de belastingsweerstand.
Zodra de tijd is verstreken en de kern wordt gemagnetiseerd, moet de kern zelf worden onderbroken, gedemagnetiseerd of opnieuw gemagnetiseerd. om met de last verder te werken.

Er zijn twee hoofdtypen magneten: permanente en elektromagneten. Wat een permanente magneet is, kun je bepalen aan de hand van de belangrijkste eigenschappen. Permanente magneet heeft zijn naam gekregen omdat het magnetisme altijd “aan” staat. Het genereert zijn eigen magnetisch veld, in tegenstelling tot een elektromagneet, die is gemaakt van draad die om een ijzeren kern is gewikkeld en die stroom nodig heeft om een magnetisch veld te creëren.

Geschiedenis van de studie van magnetische eigenschappen

Eeuwen geleden ontdekten mensen dat sommige typen rotsen hebben originele kenmerken: aangetrokken tot ijzeren voorwerpen. Er wordt melding gemaakt van magnetiet in oude historische kronieken: meer dan tweeduizend jaar geleden in Europa en veel eerder in Oost-Azië. Aanvankelijk werd het als een merkwaardig object beschouwd.

Later werd magnetiet gebruikt voor navigatie, waarbij werd ontdekt dat het de neiging heeft een bepaalde positie in te nemen als het de vrijheid krijgt om te roteren. Onderzoek uitgevoerd door P. Peregrine in de 13e eeuw, toonde aan dat staal deze eigenschappen kon verkrijgen na wrijven met magnetiet.

Gemagnetiseerde objecten hadden twee polen: ‘noord’ en ‘zuid’, relatief ten opzichte van het magnetische veld van de aarde. Zoals Peregrine ontdekte, was het isoleren van een van de polen niet mogelijk door een fragment magnetiet in tweeën te snijden; elk afzonderlijk fragment kreeg uiteindelijk zijn eigen paar polen.

In overeenstemming met de hedendaagse concepten is het magnetische veld van permanente magneten de resulterende oriëntatie van elektronen in een enkele richting. Slechts enkele soorten materialen hebben een wisselwerking met magnetische velden; een veel kleiner aantal daarvan is in staat een constante MF te handhaven.

Eigenschappen van permanente magneten

De belangrijkste eigenschappen van permanente magneten en het veld dat ze creëren zijn:

het bestaan van twee polen;
tegengestelde polen trekken elkaar aan, en soortgelijke polen stoten elkaar af (zoals positieve en negatieve ladingen);
magnetische kracht verspreidt zich onmerkbaar in de ruimte en gaat door objecten (papier, hout);
Een toename van de MF-intensiteit wordt waargenomen nabij de polen.

Permanente magneten ondersteunen de MP zonder externe hulp. Afhankelijk van hun magnetische eigenschappen zijn materialen onderverdeeld in hoofdtypen:

ferromagneten – gemakkelijk te magnetiseren;
paramagnetische materialen – worden met grote moeite gemagnetiseerd;
Diamagneten - hebben de neiging externe magnetische velden te reflecteren door in de tegenovergestelde richting te magnetiseren.

Belangrijk! Zachtmagnetische materialen zoals staal geleiden magnetisme wanneer ze aan een magneet zijn bevestigd, maar dit stopt wanneer deze wordt verwijderd. Permanente magneten zijn gemaakt van harde magnetische materialen.

Hoe werkt een permanente magneet?

Zijn werk gaat over atomaire structuur. Alle ferromagneten creëren een natuurlijk, zij het zwak, magnetisch veld, dankzij de elektronen die de atoomkernen omringen. Deze groepen atomen kunnen zich in dezelfde richting oriënteren en worden magnetische domeinen genoemd. Elk domein heeft twee polen: noord en zuid. Wanneer een ferromagnetisch materiaal niet is gemagnetiseerd, zijn de gebieden ervan in willekeurige richtingen georiënteerd en heffen hun magnetische velden elkaar op.

Om permanente magneten te maken, worden ferromagneten verwarmd tot zeer hoge temperaturen en blootgesteld aan sterke externe magnetische velden. Dit leidt ertoe dat individuele magnetische domeinen in het materiaal zichzelf beginnen te oriënteren in de richting van het externe magnetische veld totdat alle domeinen op één lijn liggen en het punt van magnetische verzadiging bereiken. Het materiaal wordt vervolgens gekoeld en de uitgelijnde domeinen worden op hun plaats vergrendeld. Zodra de externe MF is verwijderd, zullen harde magnetische materialen de meeste van hun domeinen behouden, waardoor een permanente magneet ontstaat.

Kenmerken van permanente magneet

Magnetische kracht wordt gekenmerkt door resterende magnetische inductie. Aangewezen Br. Dit is de kracht die overblijft na het verdwijnen van het externe parlementslid. Gemeten in tests (T) of gauss (G);
Coërciviteit of weerstand tegen demagnetisatie - Ns. Gemeten in A/m. Laat zien wat de externe magnetische veldsterkte moet zijn om het materiaal te demagnetiseren;
Maximale energie – BHmax. Berekend door de remanente magnetische kracht Br en de coërciviteit Hc te vermenigvuldigen. Gemeten in MGSE (megaussersted);
Temperatuurcoëfficiënt van resterende magnetische kracht – Тс van Br. Karakteriseert de afhankelijkheid van Br van de temperatuurwaarde;
Tmax – hoogste waarde temperatuur waarbij permanente magneten hun eigenschappen verliezen met de mogelijkheid van omgekeerd herstel;
Tcur is de hoogste temperatuurwaarde waarbij het magnetische materiaal onomkeerbaar zijn eigenschappen verliest. Deze indicator wordt de Curietemperatuur genoemd.

Individuele magneetkarakteristieken veranderen afhankelijk van de temperatuur. Bij verschillende betekenissen temperatuur verschillende soorten magnetische materialen werken anders.

Belangrijk! Alle permanente magneten verliezen een percentage aan magnetisme naarmate de temperatuur stijgt, maar wel met met verschillende snelheden afhankelijk van hun type.

Soorten permanente magneten

Er zijn vijf soorten permanente magneten, die elk op een andere manier worden vervaardigd met materialen met verschillende eigenschappen:

alnico;
ferrieten;
zeldzame aarde SmCo op basis van kobalt en samarium;
neodymium;
polymeer.

Alnico

Dit zijn permanente magneten die voornamelijk bestaan uit een combinatie van aluminium, nikkel en kobalt, maar ook koper, ijzer en titanium kunnen bevatten. Vanwege de eigenschappen van alnicomagneten kunnen ze bij de hoogste temperaturen werken met behoud van hun magnetisme, maar ze demagnetiseren gemakkelijker dan ferriet of zeldzame aarden SmCo. Het waren de eerste in massa geproduceerde permanente magneten, ter vervanging van gemagnetiseerde metalen en dure elektromagneten.

Sollicitatie:

elektrische motoren;
warmtebehandeling;
lagers;
ruimtevaartvoertuigen;
militaire uitrusting;
apparatuur voor het laden en lossen op hoge temperatuur;
microfoons.

Ferrieten

Voor het maken van ferrietmagneten, ook wel keramiek genoemd, wordt gebruik gemaakt van strontiumcarbonaat en ijzeroxide in een verhouding van 10/90. Beide materialen zijn overvloedig en economisch verkrijgbaar.

Door hun lage productiekosten, hittebestendigheid (tot 250°C) en corrosie zijn ferrietmagneten een van de meest populaire magneten voor dagelijks gebruik. Ze hebben een grotere interne coërciviteit dan alnico, maar minder magnetische kracht dan hun neodymium-tegenhangers.

Sollicitatie:

geluidsluidsprekers;
beveiligingssystemen;
grote plaatmagneten voor het verwijderen van ijzerverontreiniging uit proceslijnen;
elektrische motoren en generatoren;
medische instrumenten;
hefmagneten;
mariene zoekmagneten;
apparaten gebaseerd op de werking van wervelstromen;
schakelaars en relais;
remmen

Zeldzame aarde SmCo-magneten

Kobalt- en samariummagneten werken over een breed temperatuurbereik, hebben hoge temperatuurcoëfficiënten en een hoge corrosieweerstand. Dit type behoudt magnetische eigenschappen, zelfs bij temperaturen onder het absolute nulpunt, waardoor ze populair zijn voor gebruik in cryogene toepassingen.

Sollicitatie:

turbotechnologie;
pompkoppelingen;
natte omgevingen;
apparaten voor hoge temperaturen;
miniatuur elektrische raceauto's;
radio-elektronische apparaten voor gebruik in kritieke omstandigheden.

Neodymium-magneten

De sterkste bestaande magneten, bestaande uit een legering van neodymium, ijzer en boor. Dankzij hun enorme kracht zijn zelfs miniatuurmagneten effectief. Dit zorgt voor veelzijdigheid in gebruik. Elke persoon bevindt zich voortdurend in de buurt van een van de neodymiummagneten. Ze zitten bijvoorbeeld in een smartphone. De productie van elektromotoren, medische apparatuur en radio-elektronica is afhankelijk van ultrasterke neodymiummagneten. Door hun ultrasterkte, enorme magneetkracht en weerstand tegen demagnetisatie zijn monsters tot 1 mm mogelijk.

Sollicitatie:

harde schijven;
apparaten voor geluidsweergave – microfoons, akoestische sensoren, hoofdtelefoons, luidsprekers;
kunstgebit;
magnetisch gekoppelde pompen;
deurdrangers;
motoren en generatoren;
sloten op sieraden;
MRI-scanners;
magnetische therapie;
ABS-sensoren in auto's;
hefapparatuur;
magnetische scheiders;
reedschakelaars, enz.

Flexibele magneten bevatten magnetische deeltjes in een polymeerbindmiddel. Gebruikt voor unieke apparaten waarbij installatie van vaste analogen onmogelijk is.

Sollicitatie:

displayreclame – snelle bevestiging en snelle verwijdering op beurzen en evenementen;
tekenen voertuigen, educatieve schoolpanelen, bedrijfslogo's;
speelgoed, puzzels en spellen;
maskeeroppervlakken voor schilderen;
kalenders en magnetische bladwijzers;
raam- en deurafdichtingen.

De meeste permanente magneten zijn kwetsbaar en mogen niet als zodanig worden gebruikt structurele elementen. Ze worden gemaakt in standaardvormen: ringen, staven, schijven en individuele: trapezoïden, bogen, enz. Neodymiummagneten zijn vanwege hun hoge ijzergehalte gevoelig voor corrosie, daarom zijn ze bedekt met nikkel, roestvrij staal, teflon, titanium, rubber en andere materialen.

Video

Nu zal ik het uitleggen: het is gewoon zoiets in het leven dat je het niet te veel kunt doen, maar je wilt het echt (het is gewoon griezelig) ... Maar het punt hier is het volgende. Er hangt een soort lot over de ‘stamgasten’, een aura van mysterie en terughoudendheid. Alle natuurkundigen (zowel mannen als vrouwen zijn verschillend) hebben totaal geen idee van permanente magneten (herhaaldelijk getest, persoonlijk), en dit komt waarschijnlijk omdat alle natuurkundeboeken dit probleem vermijden. Elektromagnetisme - ja, dat is het, alstublieft, maar geen woord over constanten...

Laten we eens kijken wat er uit het slimste boek “I.V. Savelyev. Cursus algemene natuurkunde. Deel 2. Elektriciteit en magnetisme,” – je zult nauwelijks iets coolers kunnen opgraven dan dit oud papier. Dus in 1820 begon een zekere man genaamd Ørsted een experiment met een dirigent en een kompasnaald die naast hem stonden. Loslaten elektrische stroom door dirigent in verschillende richtingen, zorgde hij ervoor dat de pijl duidelijk op iets duidelijks gericht was. Uit ervaring concludeerde de aalscholver dat het magnetische veld directioneel is. Op een later tijdstip ontdekten ze (ik vraag me af hoe?) dat een magnetisch veld, in tegenstelling tot een elektrisch veld, geen effect heeft op een lading in rust. Er treedt alleen kracht op als de lading beweegt (let op). Bewegende ladingen (stromen) veranderen de eigenschappen van de ruimte eromheen en creëren daarin een magnetisch veld. Dat wil zeggen, hieruit volgt dat het magnetische veld wordt gegenereerd door bewegende ladingen.

Zie je, we wijken steeds verder af naar elektriciteit. In een magneet beweegt immers niets en er vloeit geen stroom in. Dit is wat Ampere hierover zei: hij suggereerde dat cirkelvormige stromen (moleculaire stromen) in de moleculen van een stof circuleren. Elke dergelijke stroom heeft een magnetisch moment en creëert een magnetisch veld in de omringende ruimte. Bij afwezigheid van een extern veld zijn de moleculaire stromen willekeurig georiënteerd, waardoor het resulterende veld nul is (cool, toch?). Maar dit is niet genoeg: vanwege de chaotische oriëntatie van de magnetische momenten van individuele moleculen is het totale magnetische moment van het lichaam ook nul. - Voel je hoe de ketterij steeds sterker wordt? ? Onder invloed van een veld verwerven de magnetische momenten van moleculen een overheersende oriëntatie in één richting, waardoor de magneet wordt gemagnetiseerd - het totale magnetische moment wordt niet nul. In dit geval compenseren de magnetische velden van individuele moleculaire stromen elkaar niet meer en ontstaat er een veld. Hoera!

Nou, hoe is het?! - Het blijkt dat het magnetische materiaal voortdurend (!) wordt gemagnetiseerd, alleen op chaotische wijze. Dat wil zeggen, als we een groot stuk in kleinere delen gaan verdelen en de micro-tot-micro-bits gaan gebruiken, krijgen we normaal werkende magneten (gemagnetiseerd) zonder enige magnetisatie!!! - Dat is onzin.

Een beetje informatie voor algemene ontwikkeling: De magnetisatie van een magneet wordt gekenmerkt door het magnetische moment per volume-eenheid. Deze grootheid wordt magnetisatie genoemd en wordt aangeduid met de letter “J”.

Laten we onze duik voortzetten. Een beetje over elektriciteit: weet u dat de magnetische inductielijnen van het gelijkstroomveld een systeem zijn van concentrische cirkels die de draad omringen? Nee? - Weet het, maar geloof niet. Simpel gezegd: stel je een paraplu voor. Het handvat van de paraplu geeft de richting van de stroming aan, maar de rand van de paraplu zelf (bijvoorbeeld), d.w.z. een cirkel is een soort magnetische inductielijn. Bovendien begint zo'n lijn uit het niets, en eindigt uiteraard ook nergens! - Kun je je deze onzin fysiek voorstellen? Drie mannen hebben zich aangemeld voor deze zaak: het heet de Bio-Savart-Laplace-wet. De hele verwarring komt voort uit het feit dat ergens de essentie van het vakgebied verkeerd werd gepresenteerd: waarom het verschijnt, wat het is, waar het in feite begint, waar en hoe het zich verspreidt.

Zelfs in absoluut simpele dingen zij (deze kwaadaardige natuurkundigen) houden ieders hoofd voor de gek: de richting van het magnetische veld wordt gekenmerkt door vectorhoeveelheid(“B” wordt gemeten in Tesla). Het zou logisch zijn om, naar analogie met de elektrische veldsterkte “E”, “B” de magnetische veldsterkte te noemen (ze hebben bijvoorbeeld vergelijkbare functies). Maar (let op!) De belangrijkste krachtkarakteristiek van het magnetische veld werd magnetische inductie genoemd... Maar zelfs dit leek hen niet genoeg, en om alles volledig te verwarren, werd de naam "magnetische veldsterkte" toegewezen aan de hulpgrootheid “H”, vergelijkbaar hulpkenmerk"D" elektrisch veld. Hoe is het...

Terwijl ze de Lorentz-kracht verder uitzoeken, komen ze tot de conclusie dat de magnetische kracht zwakker is dan de Coulomb-kracht met een factor gelijk aan het kwadraat van de verhouding tussen de laadsnelheid en de lichtsnelheid (dwz de magnetische component van de kracht is kleiner dan de elektrische component). Er wordt dus een relativistisch effect toegeschreven aan magnetische interacties!!! Voor de allerkleinsten zal ik het uitleggen: Oom Einstein leefde aan het begin van de eeuw en hij bedacht de relativiteitstheorie, die alle processen koppelde aan de snelheid van het licht (pure onzin). Dat wil zeggen, als je versnelt tot de snelheid van het licht, zal de tijd stoppen, en als je deze overschrijdt, dan zal hij achteruit gaan... Iedereen heeft lang begrepen dat dit slechts een wereldgrap was van de grappenmaker Einstein, en dat alles dit is, op zijn zachtst gezegd, niet waar. Nu hebben ze ook magneten met hun eigenschappen aan deze onzin geketend - waarom doen ze dit?...

Nog een klein weetje: de heer Ampere kwam met een prachtige formule, en het bleek dat als je een draad, of een stuk ijzer, naar een magneet brengt, de magneet niet de draad zal aantrekken, maar de ladingen die langs de magneet bewegen. geleider. Ze noemden het zielig: “De wet van Ampere”! Ze hielden er geen rekening mee dat als de geleider niet op de batterij is aangesloten en er geen stroom doorheen stroomt, deze nog steeds aan de magneet blijft plakken. Ze kwamen met zo'n excuus dat, zo zeggen ze, de beschuldigingen er nog steeds zijn, ze bewegen zich alleen maar chaotisch. Dit zijn degenen die aan de magneet blijven plakken. Ik vraag me af waar de EMF vandaan komt in microvolumes om deze ladingen chaotisch te laten slingeren. Het is gewoon een perpetuum mobile! En we verwarmen niets, we pompen het niet met energie... Of hier is nog een grapje: aluminium is bijvoorbeeld ook een metaal, maar om de een of andere reden heeft het geen chaotische lading. Welnu, aluminium plakt NIET aan een magneet!!! ...of is het van hout...

O ja! Ik heb je nog niet verteld hoe de magnetische inductievector wordt gericht (je moet dit weten). Dus, denk aan onze paraplu, stel je voor dat we een stroom rond de omtrek (rand van de paraplu) lieten lopen. Als resultaat van deze eenvoudige handeling wordt de vector door onze gedachte gericht op het handvat precies in het midden van de stick. Als de stroomvoerende geleider de verkeerde vorm heeft, gaat alles verloren: de eenvoud verdampt. Er verschijnt een extra vector die het dipoolmagnetisch moment wordt genoemd (in het geval van de paraplu is deze er ook, deze is eenvoudigweg in dezelfde richting gericht als de magnetische inductievector). Een vreselijke verwarring begint in de formules - allerlei contourintegralen, sinus-cosinussen, enz. - Wie het nodig heeft, kan het zichzelf afvragen. En het is ook de moeite waard om te vermelden dat de stroom moet worden toegepast volgens de regel van de juiste boorkop, d.w.z. met de klok mee, dan zal de vector van ons af zijn. Dit hangt samen met het concept van een positief normaal. Oké, laten we verder gaan...

Kameraad Gauss dacht een beetje na en besloot dat de afwezigheid van magnetische ladingen in de natuur (in feite suggereerde Dirac dat ze bestaan, maar ze zijn nog niet ontdekt) ertoe leidt dat de lijnen van de vector "B" geen begin hebben noch een einde. Daarom is het aantal snijpunten dat optreedt wanneer lijnen “B” een volume verlaten dat wordt begrensd door een bepaald oppervlak “S” altijd gelijk aan het aantal snijpunten dat optreedt wanneer lijnen dit volume binnenkomen. Bijgevolg is de flux van de magnetische inductievector door elk gesloten oppervlak nul. Laten we nu alles in normaal Russisch interpreteren: elk oppervlak eindigt, zoals gemakkelijk voor te stellen, ergens en is daarom gesloten. " Gelijk aan nul- dit betekent dat het er niet is. We trekken een simpele conclusie: “Er is nergens enige stroom”!!! - Echt gaaf! (In werkelijkheid betekent dit alleen dat de stroom uniform is). Ik denk dat we hier moeten stoppen, omdat wat volgt zoveel onzin en diepgang is dat... Dingen als divergentie, rotor en vectorpotentieel mondiaal complex zijn en zelfs dit megawerk wordt niet volledig begrepen.

Nu iets over de vorm van het magnetische veld in stroomvoerende geleiders (als basis voor ons verdere gesprek). Dit onderwerp kan veel vager zijn dan we gewend zijn te denken. Ik heb al geschreven over een rechte geleider - een veld in de vorm van een dunne cilinder langs de geleider. Als je een spoel op een cilindrisch stuk karton wikkelt en stroom aanbrengt, dan zal het veld van een dergelijk ontwerp (en het wordt slim een solenoïde genoemd) hetzelfde zijn als dat van een soortgelijke cilindrische magneet, d.w.z. de lijnen komen uit het uiteinde van de magneet (of de veronderstelde cilinder) en komen het andere uiteinde binnen, waardoor ze een soort ellipsen in de ruimte vormen. Hoe langer de spoel of magneet, hoe vlakker en langwerpiger de ellipsen. De spanningsring heeft een koel veld: namelijk in de vorm van een torus (stel je het veld voor van een rechte geleider, opgerold tot een bal). Het is over het algemeen een grapje met een ringkern (het is nu een solenoïde die in een donut is gerold) - hij heeft geen magnetische inductie buiten zichzelf (!). Als je een oneindig lange solenoïde neemt, dan hetzelfde afval. Alleen wij weten dat niets oneindig is, daarom spat en gutst de solenoïde uit de uiteinden ;))) . En ook is het veld uniform binnen de solenoïde en de ringkern. Wauw.

Tja, wat is nog meer handig om te weten? - De omstandigheden op de grens van twee magneten zien er precies uit als een lichtstraal op de grens van twee media (deze wordt gebroken en verandert van richting), alleen hebben we geen straal, maar een vector van magnetische inductie en verschillende magnetische permeabiliteit (niet optisch) van onze magneten (mediums). Of hier is nog iets: we hebben een kern en een spoel erop (een elektromagneet, bijvoorbeeld), waar denk je dat de magnetische inductielijnen rondhangen? - Ze zijn voornamelijk geconcentreerd in de kern, omdat de magnetische permeabiliteit ervan verbazingwekkend is, en ze zitten ook stevig op elkaar gepakt luchtspleet tussen de kern en de spoel. Maar er zit niets verdomds in de wikkeling zelf. Daarom magnetiseer je niets met het zijoppervlak van de spoel, maar alleen met de kern.

Hé, ben je nog wakker? Nee? Laten we dan doorgaan. Het blijkt dat alle materialen in de natuur niet in twee klassen zijn verdeeld: magnetisch en niet-magnetisch, maar in drie (afhankelijk van het teken en de grootte van de magnetische gevoeligheid): 1. Diamagneten, waarin het klein en negatief van waarde is ( Kortom, vrijwel nul, en je zult ze nooit kunnen magnetiseren), 2. Paramagneten, waarin het ook klein maar positief is (ook bijna nul; je kunt het een beetje magnetiseren, maar je voelt het nog steeds niet, dus maakt niet uit), 3. Ferromagneten, waarin het positief is en simpelweg gigantische waarden bereikt (1010 keer meer dan voor paramagnetische materialen!), bovendien is de gevoeligheid voor ferromagnetische materialen een functie van de magnetische veldsterkte. In feite is er nog een ander type stof: dit zijn diëlektrica, ze hebben volledig tegenovergestelde eigenschappen en zijn niet interessant voor ons.

Wij zijn uiteraard geïnteresseerd in ferromagneten, die zo worden genoemd vanwege de insluitsels van ijzer (ferrum). IJzer kan worden vervangen door chemicaliën met vergelijkbare eigenschappen. elementen: nikkel, kobalt, gadolinium, hun legeringen en verbindingen, evenals enkele legeringen en verbindingen van mangaan en chroom. Dit hele gedoe met magnetisatie werkt alleen als de substantie zich in een kristallijne toestand bevindt. (Magnetisatie blijft het gevolg van een effect dat de “Hysteresis Loop” wordt genoemd - nou ja, dat weten jullie allemaal al). Het is interessant om te weten dat er een bepaalde ‘Curietemperatuur’ bestaat, en dat is niet zo bepaalde temperatuur, en elk materiaal heeft zijn eigen waarde, waarboven alle ferromagnetische eigenschappen verdwijnen. Het is absoluut verbazingwekkend om te ontdekken dat er stoffen bestaan uit de vijfde groep, genaamd antiferromagneten (erbium, dispositium, legeringen van mangaan en KOPER!!!). Deze bijzondere materialen hebben een andere temperatuur: het ‘antiferromagnetische Curiepunt’ of ‘Néelpunt’, waaronder ook de stabiele eigenschappen van deze klasse verdwijnen. (Boven het bovenste punt gedraagt de substantie zich als een paramagneet, en bij temperaturen onder het onderste Néel-punt wordt hij ferromagnetisch).

Waarom vertel ik dit allemaal zo rustig? - Houd er rekening mee dat ik nooit heb gezegd dat scheikunde een onjuiste wetenschap is (alleen natuurkunde) - maar dit is pure scheikunde. Stel je voor: je neemt koper, koelt het af, magnetiseert het en je hebt een magneet in je handen (in je wanten? Maar koper is niet magnetisch!!! - Echt gaaf.

Mogelijk hebben we ook een paar puur elektromagnetische dingen uit dit boek nodig, bijvoorbeeld om een dynamo te maken. Fenomeen nummer 1: In 1831 ontdekte Faraday dat in een gesloten geleidend circuit, wanneer de flux van magnetische inductie verandert door het oppervlak dat door dit circuit wordt begrensd, er een elektrische stroom ontstaat. Dit fenomeen heet elektromagnetische inductie, en de resulterende stroom is inductief. En nu het allerbelangrijkste: maat geïnduceerde emf hangt niet af van de manier waarop de magnetische flux verandert, en wordt alleen bepaald door de snelheid waarmee de flux verandert! - De gedachte rijpt: hoe sneller de rotor met de gordijnen draait, hoe groter de waarde die de geïnduceerde EMF bereikt, en hoe groter de spanning die wordt verwijderd uit het secundaire circuit van de dynamo (van de spoelen). Het is waar dat oom Lenz ons heeft verwend met zijn ‘Lenz-regel’: de geïnduceerde stroom wordt altijd zo gericht dat de oorzaak ervan wordt tegengegaan. Later zal ik uitleggen hoe deze kwestie wordt afgehandeld in een dynamo (en ook in andere modellen).

Fenomeen nummer 2: Inductiestromen kan ook worden opgewonden in massieve massieve geleiders. In dit geval worden ze Foucaultstromen of wervelstromen genoemd. Elektrische weerstand er is weinig massieve geleider, dus Foucault-stromen kunnen zeer groot zijn grote kracht. In overeenstemming met de regel van Lenz kiezen de stromen van Foucault zulke paden en richtingen binnen de geleider, zodat hun actie de oorzaak die hen veroorzaakt zo sterk mogelijk kan weerstaan. Daarom ervaren goede geleiders die in een sterk magneetveld bewegen een sterke remming als gevolg van de interactie van Foucault-stromen met het magnetische veld. Dit moet bekend zijn en er rekening mee gehouden worden. Als bijvoorbeeld in een dynamo het algemeen aanvaarde onjuiste schema wordt uitgevoerd, ontstaan er Foucault-stromen in de bewegende gordijnen, wat uiteraard het proces vertraagt. Voor zover ik het begrijp heeft niemand daar over nagedacht. (Opmerking: de enige uitzondering is unipolaire inductie, ontdekt door Faraday en verbeterd door Tesla, die geen productie produceert schadelijke invloed zelfinductie).

Fenomeen nummer 3: Een elektrische stroom die in een circuit vloeit, creëert een magnetische flux die dit circuit binnendringt. Wanneer de stroom verandert, verandert ook de magnetische flux, waardoor er een emf in het circuit wordt geïnduceerd. Dit fenomeen wordt zelfinductie genoemd. In het artikel over dynamo's zal ik het ook over dit fenomeen hebben.

Trouwens, over de stromingen van Foucault. Je kunt een cool experiment doen. Makkelijk als de hel. Neem een grote, dikke (minimaal 2 mm dikke) koperen of aluminium plaat en plaats deze in een hoek ten opzichte van de vloer. Laat een “sterke” permanente magneet vrij langs het hellende oppervlak glijden. En... Vreemd!!! De permanente magneet lijkt door de plaat aangetrokken te worden en glijdt merkbaar langzamer dan bijvoorbeeld mee houten oppervlak. Waarom? Een ‘specialist’ zal bijvoorbeeld onmiddellijk antwoorden: ‘Wanneer een magneet beweegt, ontstaan er wervelstromen (Foucault-stromen) in een bladgeleider, die veranderingen in het magnetische veld voorkomen, en daarom de beweging van een permanente magneet langs het oppervlak van de geleider.” Maar laten we erover nadenken! Eddy-elektrische stroom is de wervelbeweging van geleidingselektronen. Wat verhindert de vrije beweging van een draaikolk van geleidingselektronen langs het oppervlak van een geleider? Inerte massa van geleidingselektronen? Energieverlies als elektronen botsen met het kristalrooster van een geleider? Nee, dit wordt niet waargenomen en kan in het algemeen ook niet worden waargenomen. Dus wat houdt je tegen vrij verkeer wervelstromen langs de geleider? Weet je het niet? En niemand kan antwoorden, omdat alle natuurkunde onzin is.

Nu een paar interessante gedachten over de essentie van permanente magneten. In de machine van Howard R. Johnson, of beter gezegd in de patentdocumentatie ervan, wordt dit idee tot uitdrukking gebracht: “Deze uitvinding heeft betrekking op een methode om de spins van ongepaarde elektronen te gebruiken in een ferromagneet en andere materialen die bronnen zijn van magnetische velden om stroom zonder de stroom van elektronen, zoals dit gebeurt bij gewone elektrische geleiders, en bij permanente magneetmotoren voor gebruik deze methode bij het creëren van een stroombron. In de praktijk van de onderhavige uitvinding worden de spins van de ongepaarde elektronen die zich in de permanente magneten bevinden, gebruikt om een bron van aandrijfkracht te creëren uitsluitend door de supergeleidende eigenschappen van de permanente magneten en de magnetische flux die door de magneten wordt gecreëerd, die wordt gecontroleerd en geconcentreerd om de magnetische krachten te oriënteren voor een constante productie nuttig werk, zoals de verplaatsing van de rotor ten opzichte van de stator." Merk op dat Johnson in zijn patent schrijft over een permanente magneet als een systeem met “supergeleidende eigenschappen”! Elektronenstromen in een permanente magneet zijn een manifestatie van echte supergeleiding, waarvoor geen koelsysteem voor de geleider nodig is om nulweerstand te garanderen. Bovendien moet de "weerstand" negatief zijn, wil de magneet zijn gemagnetiseerde toestand behouden en vernieuwen.

Denk je dat je alles weet over de ‘stamgasten’? Hier is een simpele vraag: - Hoe ziet de afbeelding eruit? elektriciteitsleidingen een eenvoudige ferromagnetische ring (een magneet van een gewone luidspreker)? Om de een of andere reden gelooft iedereen exclusief dat het hetzelfde is als bij elke ringgeleider (en het wordt natuurlijk in geen van de boeken afgebeeld). En hier heb je het mis!

In feite (zie afbeelding) gebeurt er in het gebied grenzend aan het gat van de ring iets onbegrijpelijks met de lijnen. In plaats van het voortdurend te doorboren, divergeren ze en schetsen ze een figuur die doet denken aan een strak gevulde tas. Het heeft als het ware twee banden - bovenaan en onderaan (speciale punten 1 en 2) - het magnetische veld daarin verandert van richting.

Je kunt een cool experiment doen (zoals normaal onverklaarbaar;) - laten we het van onderaf naar voren brengen ferriet ring stalen kogel, en naar het onderste deel ervan metalen moer. Ze zal zich onmiddellijk tot hem aangetrokken voelen (Fig. a). Alles is hier duidelijk: de bal werd, eenmaal in het magnetische veld van de ring, een magneet. Vervolgens brengen we de bal van onder naar boven in de ring. Hier valt de moer eraf en valt op de tafel (Fig. b). Hier is het, het laagste speciale punt! De richting van het veld daarin veranderde, de bal begon opnieuw te magnetiseren en stopte met het aantrekken van de moer. Door de kogel boven het speciale punt te brengen, kan de moer er weer naartoe worden gemagnetiseerd (Fig. c). Deze grap met magnetische lijnen M.F. was de eerste die het ontdekte Ostrikow.

P.S.: En tot slot zal ik proberen mijn standpunt met betrekking tot de moderne natuurkunde duidelijker te formuleren. Ik ben niet tegen experimentele gegevens. Als je een magneet meeneemt en deze een stuk ijzer aantrekt, betekent dit dat hij dit heeft aangetrokken. Als de magnetische flux een EMF induceert, betekent dit dat deze een elektromagnetische flux induceert. Daar kun je niet tegenin gaan. Maar (!) dit zijn de conclusies die wetenschappers trekken... hun verklaringen voor deze en andere processen zijn soms ronduit belachelijk (op zijn zachtst gezegd). En niet soms, maar vaak. Bijna altijd...